杜氏肌營養(yǎng)不良癥(DMD)是單基因遺傳病,此病會造成患者包括骨骼肌和心肌等全身肌肉退化,一般在3~5歲時開始發(fā)病,20~30歲因呼吸衰竭而死亡。圖1為某DMD家系譜,相關(guān)基因用D、d表示。真核生物基因的編碼區(qū)中對應(yīng)成熟RNA的序列被稱為外顯子,每個基因有多個外顯子。大約13%DMD患者的D基因在外顯子45和50之間的區(qū)域有突變,這會使外顯子51及之后的序列表達異常,從而阻止正常D蛋白的產(chǎn)生。研究人員為探索這類DMD的臨床治療方案,對一種DMD模型犬進行基因編輯。該DMD模型犬缺失外顯子50(△Ex50)導(dǎo)致外顯子51中出現(xiàn)終止密碼對應(yīng)的序列。研究人員利用基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9對DMD模型犬外顯子51進行切割,以期跳過外顯子51,產(chǎn)生一個縮短但仍有功能的D蛋白,過程如圖2所示。請回答:
(1)DMD最可能的遺傳方式是 伴X染色體隱性遺傳伴X染色體隱性遺傳,家系圖中一定是致病基因攜帶者的是 Ⅰ4和Ⅱ2Ⅰ4和Ⅱ2。
(2)研究表明Ⅲ代患者的D基因部分堿基缺失,這種變異類型屬于 基因突變基因突變。研究還發(fā)現(xiàn),多個DMD患者家系中D基因不同位置發(fā)生堿基替換、重復(fù)或缺失,說明這種變異具有 隨機性或不定向性隨機性或不定向性的特點。
(3)CRISPR/Cas9復(fù)合體由兩部分組成,一部分是可以切割基因的“手術(shù)刀”Cas9蛋白,另一部分是gRNA.由圖2可知,Cas9蛋白催化斷裂的化學(xué)鍵是 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵,gRNA的主要功能是 通過堿基互補配對原則特異性結(jié)合目標DNA序列通過堿基互補配對原則特異性結(jié)合目標DNA序列。
(4)將帶有CRISPR/Cas9相應(yīng)DNA序列的腺病毒注射進DMD模型犬的骨骼肌中,6周后,取注射過的肌肉組織進行檢測,結(jié)果如圖3。該實驗中,對照組是 正常組(正常犬)正常組(正常犬),檢測基因編輯犬的肌肉癥狀,會發(fā)現(xiàn)萎縮癥狀 減輕減輕。
(5)研究人員的最終目的是修正全身的肌肉組織,需通過 靜脈注射靜脈注射(肌肉注射或靜脈注射)將CRISPR/Cas9相應(yīng)DNA序列的腺病毒運送到全身,CRISPR/Cas9相應(yīng)DNA序列需使用肌肉特異性啟動子驅(qū)動表達,原因是 CRISPR/Cas9表達系統(tǒng)只在肌肉組織細胞中發(fā)揮作用,避免傷害到其他細胞的基因組CRISPR/Cas9表達系統(tǒng)只在肌肉組織細胞中發(fā)揮作用,避免傷害到其他細胞的基因組。
【考點】伴性遺傳;人類遺傳病的類型及危害.
【答案】伴X染色體隱性遺傳;Ⅰ4和Ⅱ2;基因突變;隨機性或不定向性;磷酸二酯鍵;通過堿基互補配對原則特異性結(jié)合目標DNA序列;正常組(正常犬);減輕;靜脈注射;CRISPR/Cas9表達系統(tǒng)只在肌肉組織細胞中發(fā)揮作用,避免傷害到其他細胞的基因組
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:7引用:2難度:0.6
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1.結(jié)合材料回答問題:
Ⅰ.一般情況下,哺乳動物的性別決定方式為XY型,有Y染色體則為雄性,在體細胞中存在兩條X染色體時,任意一條X染色體上的基因表達,另一條X染色體會高度螺旋化為巴氏小體失活,其上基因不表達。
Ⅱ.貓是哺乳動物,其毛色遺傳受多對等位基因的控制,毛的黑色和黃色由位于X染色體上的基因A/a控制,毛色淡化由位于常染色體上的基因B/b控制,當(dāng)基因型為bb時,可使貓的色素密度降低,黑色可淡化成藍色,黃色可淡化成奶油色。巴氏小體的存在會使不同體細胞中毛色基因表達不同,因此貓還可出現(xiàn)黑黃相間的毛色。
(1)若借助顯微鏡判斷某哺乳動物體細胞取自雄性還是雌性,除可依據(jù)體細胞中X和Y染色體形態(tài)上的差異外,根據(jù)題意推測還可依據(jù)細胞核中巴氏小體的有無來區(qū)分,理由是
(2)研究人員用純種黑貓XAXA和黃貓XaY雜交多次后產(chǎn)生了一只雄性黑黃相間貓,該貓的基因型是
(3)若一只純合雌性藍貓與另一只純合雄性貓交配,產(chǎn)生一只黑黃相間的貓,則這只貓的性別是發(fā)布:2025/1/8 8:0:1組卷:3引用:2難度:0.5 -
2.我國古代勞動人民早就發(fā)現(xiàn)“牝雞司晨”的性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。已知雞是ZW型性別決定,控制雞羽毛蘆花(B)和非蘆花(b)的基因只位于Z染色體上,WW的胚胎不能存活。一只性反轉(zhuǎn)的蘆花雄雞與非蘆花雌雞交配,F(xiàn)1的性別為雌:雄=2:1。下列推斷錯誤的是( ?。?/h2>
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3.已知家蠶為ZW型性別決定,不考慮其他致死基因,則在Z或X染色體上的隱性致死基因?qū)倚Q和人類性別比例的影響是( ?。?/h2>
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